CN102079169A - 加帽装置与液体喷射设备 - Google Patents

Abstract

加帽装置与液体喷射设备。加帽装置包括：帽结构，能相对于对象在朝着对象的表面的接触方向上移动以与表面接触，从而覆盖表面；传动机构，向帽结构传递使其到达表面的挤压力；支撑构件，支撑传动机构；传动机构限制挤压力的增大和减小，使得在帽结构与表面接触的同时，至少当帽结构与支撑构件之间沿接触方向的距离在给定距离范围内时，传递至帽结构的挤压力被保持在给定量范围内。液体喷射设备，包括：液体喷射头；加帽装置，使帽结构与作为对象的表面的液体喷射头的喷射出口开口表面接触；液体喷射头和支撑构件中的一个能相对于另一个在接触方向上移动。本发明能以被保持在给定量范围内的挤压力使帽结构与对象的表面稳定接触。

Description

加帽装置与液体喷射设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年11月27日提交的日本专利申请No.2009-044182的优先权，该日本专利申请的全部内容在此通过引入的方式并入。

技术领域

本发明涉及一种加帽装置，并且还涉及一种液体喷射设备，所述加帽装置被构造成覆盖某一表面，例如覆盖用于喷射液滴的液体喷射头的喷射出口开口表面。

背景技术

已知一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括被构造成对喷墨打印机的喷墨头的喷嘴开口表面进行加帽或覆盖的帽构件，以便避免喷嘴(其在喷嘴开口表面中开口)内的墨干燥并防止喷嘴内的墨粘度增大。为了使帽构件能够确实地覆盖喷嘴开口表面，必须使帽构件与喷嘴开口表面紧密接触。在这点上，已知一种借助于弹簧来支撑帽保持器的技术，以便把由帽保持器保持的帽构件压到喷嘴开口表面上(例如，参见专利文献1等)。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]JP-H08-224880A(图4)

发明内容

由诸如弹簧的弹性体产生的弹力根据其长度(弹簧长度)的改变而变化。这意味着弹力由于帽保持器的位置相对于喷嘴开口表面的变化(例如误差)而不可避免地改变。因此，在现有技术中，存在如下情形：帽构件被过度增大的挤压力挤压在喷嘴开口表面上，由此，帽构件和喷嘴开口表面可能异常变形，从而使帽构件不能准确覆盖喷嘴开口表面。此外，在现有技术中，也存在挤压力不足以在帽构件与喷嘴开口表面之间建立足够的密封度的情况，从而使得不能充分地防止喷嘴内的墨干燥。鉴于这样的背景作出本发明。因此，本发明的第一目的是提供一种加帽装置，在该加帽装置中，帽结构能通过期望的挤压力被稳定地挤压在某一表面(待覆盖的表面)上。本发明的第二目的是提供一种包括该加帽装置的液体喷射设备。

本发明的第一目的可通过本发明的第一方面来实现，本发明的第一方面提供了一种加帽装置，包括：(i)帽结构，该帽结构能够相对于对象在朝着该对象的表面的接触方向上移动以与该表面接触，从而覆盖所述对象的该表面；(ii)传动机构，该传动机构被构造成向帽结构传递使该帽结构到达所述表面的挤压力；(iii)支撑构件，该支撑构件支撑所述传动机构；并且(iv)该传动机构被构造成限制所述挤压力的增大和减小，使得在帽结构与所述表面接触的同时，至少当帽结构与支撑构件之间沿接触方向的距离在给定距离范围内时，传递至帽结构的挤压力被保持在给定量范围内。请注意，该支撑构件可包括挤压力承受部，支撑构件在该挤压力承受部处承受挤压力。

本发明的第二目的可通过本发明的第二方面来实现，本发明的第二方面提供一种液体喷射设备，包括：(a)液体喷射头，该液体喷射头包括喷射出口开口表面，喷射出口在该喷射出口开口表面中开口，使得液体被通过该喷射出口从液体喷射头喷射出；(b)在本发明的上述第一方面中陈述的加帽装置，使得帽结构与喷射出口开口表面接触，该喷射出口开口表面作为所述对象的所述表面；并且(c)至少所述液体喷射头和支撑构件中的一个可相对于该液体喷射头和该支撑构件中的另一个在接触方向上移动。

在根据本发明的第一方面构成的加帽装置和根据本发明的第二方面构成的液体喷射设备中，传动机构能够限制被传递至帽结构的挤压力的增大和减小，从而能够以被保持在给定量范围内的挤压力使帽结构与所述对象的表面稳定接触。由于该布置结构，能够限制帽结构以过度增大的挤压力与所述对象的表面接触，并因此能够防止帽结构和所述对象的表面变形至异常状态。此外，能够避免挤压力不足并能够在帽结构与所述对象的表面之间可靠地建立足够的紧密度。

在根据本发明的加帽装置和液体喷射设备中，传动机构可包括：(ii-1)枢转构件，该枢转构件由如下的轴保持，并可绕该轴的与所述对象的表面平行的轴线枢转，该轴相对于帽结构和支撑构件中的一个固定，所述传动机构被构造成：在枢转构件接触所述帽结构和支撑构件中的另一个的同时，当枢转构件绕该轴线枢转时改变所述帽结构与支撑构件之间的距离；以及(ii-2)弹性构件，该弹性构件迫使枢转构件在增大所述帽结构与支撑构件之间的距离的方向上枢转。通过枢转构件的枢转运动，该弹性构件以随着支点-着力点连线相对于所述对象的表面的倾斜减小而增大的弹力对所述枢转构件施压，其中该支点-着力点连线是穿过支点和着力点的线，该支点是所述轴线与所述枢转构件的交点，而该着力点是弹力被从所述弹性构件施加到所述枢转构件的点。换句话说，该枢转构件被枢转，使得该支点-着力点连线相对于所述对象的表面的倾斜随着从弹性构件施加到枢转构件的弹力的增大而减小。因此，尽管由枢转构件和弹性构件构成的该传动机构的构造简单，也能通过枢转构件的如下枢转运动使挤压力保持基本恒定，该枢转运动使得(通过该枢转构件传递并在朝着帽结构的方向上作用的)帽结构方向分力随着从弹性构件施加到枢转构件的弹力的增大而变得相对小。

优选的是，传动机构包括分别由所述枢转构件提供的两个枢转构件，其中所述弹性构件迫使两个枢转构件中的每一个枢转构件在对两个枢转构件中的每一个枢转构件施加弹力的着力点朝向对两个枢转构件中的另一枢转构件施加弹力的着力点移动的方向上枢转。由于该优选的布置结构，所以能够通过进一步简化的构造来限制被传递至帽结构的挤压力的波动。此外，由于能经由与各枢转构件接触所述帽结构或所述支撑构件的接触点对应的载重点向帽结构均匀地施加挤压力，所以能够进一步稳定从传动机构向帽结构施加的挤压力。

优选的是，在帽结构与所述对象的表面接触的同时，支点-载重点连线与表面平行线共同在该支点-载重点连线与该表面平行线之间限定不大于45的角度，其中该支点-载重点连线穿过该支点和如下接触点，在该接触点处，所述枢转构件接触帽结构和支撑构件中的另一个，并且其中该表面平行线穿过所述接触点和支点最近点，该支点最近点位于包含该接触点且平行于所述表面的平面上并且最靠近该支点。由于该优选的布置结构，所以当帽结构与支撑构件之间的距离减小时，枢转构件能够在使得(通过枢转构件传递并在朝着帽结构的方向上作用的)帽结构方向分力相对小的方向上可靠地枢转。因此，能在该传动机构在几何学上得到平衡的范围内启动该机构。

此外，优选的是，枢转构件包括具有给定凸轮轮廓(例如给定弯曲表面的)的凸轮部，并且，在该枢转构件的凸轮部处，该枢转构件接触所述帽结构和支撑构件中的上述另一个。由于该优选布置结构仅需要设置有凸轮部的便宜构造，所以当枢转构件枢转时，能通过凸轮部与所述帽结构及支撑构件中的上述另一个的接触来减小挤压力的波动，该接触使得枢转构件能平稳地枢转。

此外，优选的是，加帽装置包括分别由上述传动机构提供的多个传动机构，其中所述帽结构在给定方向上伸长，从而覆盖在该给定方向上伸长的所述表面，并且其中所述多个传动机构被布置在该给定方向上。由于该优选的布置结构，所以能经由在上述给定方向上相互远离的数量增加的载重点来向整个帽结构有效施加挤压力。

此外，优选的是，所述帽结构包括与所述对象的表面接触的帽构件，其中该帽构件是可弹性变形的构件。由于该优选的布置结构，能够提高该帽结构相对于所述对象的表面的构造的跟随性。也就是说，即使该伸长的表面(例如伸长的喷射出口开口表面)例如由于其翘曲而具有不良的平面度，由可弹性变形的材料制成的帽构件也将适当地变形，以与该伸长的表面紧密接触。此外，能向该伸长的帽结构均匀地施压挤压力，由此能通过该伸长的帽结构稳定地覆盖该伸长的表面。

此外，优选的是，除了帽构件之外，所述帽结构还包括被附接至该帽构件的加强构件，从而加强该帽构件，其中多个传动机构中的每个传动机构与该加强构件接触，从而将挤压力传递至帽构件。由于该优选的布置结构，能够防止帽结构过度变形。

此外，优选的是，所述帽结构具有底板部和框架状突起部，该框架状突起部从该底板部突出并与所述对象的表面接触，其中所述枢转构件包括接触部，在该接触部位于沿接触方向与帽结构的框架状突起部相对的位置处的同时，该接触部与帽结构接触。由于该优选的布置结构，能够向帽结构的框架状突起部有效地施加挤压力，由此能使该框架状突起部与所述对象的表面可靠地接触。

此外，优选的是，所述帽结构具有底板部和框架状突起部，该框架状突起部从该底板部突出并与所述对象的表面接触，其中所述帽结构的框架状突起部能在接触方向上弹性变形。由于该优选的布置结构，能够使框架状突起部与所述对象的表面可靠地紧密接触。

此外，优选的是，所述支撑构件是由树脂制成的构件。由于该优选的布置结构，能够使该加帽装置总体上重量轻。

此外，优选的是，帽结构与液体喷射头的喷射出口开口表面接触，该喷射出口开口表面作为所述对象的所述表面，喷射出口在该喷射出口开口表面中开口，使得液体被通过该喷射出口从所述液体喷射头喷射出。由于该优选的布置结构，能够防止喷射出口内的墨干燥。

根据本发明，所述传动机构能够抑制挤压力的增大和减小，从而使得帽结构能够以被保持在给定量范围内的挤压力与所述对象的表面可靠地接触。因此，能够限制帽结构以过度增大的挤压力与所述对象的表面接触，并因此能够防止帽结构和所述对象的表面变形至异常状态。此外，能够避免挤压力不足并能够在帽结构与喷嘴开口表面之间可靠地建立足够的紧密度。

附图说明

当结合附图考虑时，通过阅读以下对本发明目前优选的实施例的详细描述，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和技术及工业意义，其中：

图1是示意性地示出根据本发明一实施例的喷墨打印机的内部构造的视图；

图2是示出在图1的喷墨打印机中包括的加帽装置的平面图；

图3是以局部剖面的方式示出了在图2的加帽装置中包括的加帽单元的侧视图；

图4A是示出在图3的加帽单元中包括的传动机构的透视图；

图4B是示出该传动机构的侧视图；

图5是示出该传动机构的操作的一组视图；

图6是一图表，示出了在加帽单元的操作中、通过该传动机构传递到在加帽单元中包括的帽结构的挤压力的变化；

图7是示出加帽单元的操作的一组视图；

图8A是示出该传动机构的变型的视图；以及

图8B是示出该传动机构的另一变型的视图。

具体实施方式

现在将参考附图来描述本发明的优选实施例。

如图1所示，喷墨打印机1具有大致矩形形状的壳体1a。在壳体1a的上部中设置有片材出口部31。壳体1a内的内部空间被分成三个空间部A、B、C，如所看到的，这三个空间部A、B、C按照上面描述的顺序从上到下布置。在空间部A中，设置有片材输送单元20、加帽装置60(见图2)和四个喷墨头2，这四个喷墨头2被分别指定为喷射品红色、青色、黄色和黑色墨。在空间部B中，设置有片材供应单元1b，该片材供应单元1b包括被可拆卸地安装在壳体1a中的片材供应盘23。在空间部C中，设置有墨容器单元1c。在本实施例中，副扫描方向是与在片材输送单元20中输送纸张P的片材输送方向平行的方向，而主扫描方向是与副扫描方向正交并且与水平面平行的方向。

在喷墨打印机1中，限定有(由图1中的粗箭头指示)片材输送路径，片材P被沿着该片材输送路径从片材供应单元1b朝向片材出口部31输送。片材供应单元1b具有片材供应盘23和拾取辊25，该拾取辊25被附接至片材供应盘23。片材供应盘23能够在其中储存多张纸张P。拾取辊25被构造成：拾取在片材供应盘23上堆叠的片材P中的最上面一张片材。已由拾取辊25拾取的片材P在由引导件27a、27b引导并且由一对供给辊26夹持的同时被供应到片材输送单元20。

片材输送单元20具有两个带辊6和7、作为无端带的输送带8、和张力辊10。输送带8围绕两个带辊6、7和张力辊10被张紧。张力辊10位于穿过各个带辊6、7的轴心的直线的下侧，并且与输送带8的内周表面保持接触。张力辊10被向上偏压或推动，由此，张力辊10向输送带8提供张力。作为驱动辊的带辊7被提供有从输送马达M经由两个齿轮传递的驱动力，由此使带辊7如图1中所见地沿顺时针方向旋转。当输送带8通过带辊7的旋转而循环时，作为从动辊的带辊6如图1中所见地沿顺时针方向旋转。

输送带8具有涂覆有硅涂层的外周表面8a，从而具有粘性。在如下位置上设置有夹压辊5：该位置处在片材输送路径上，并且位于输送带8的两个相反侧中的远离带辊7的一侧。夹压辊5用于将(已从片材供应单元1b供应来的)片材P压到输送带8的外周表面8a上。由于有粘性，被压在外周表面8a上的片材P在被保持在该外周表面上的同时，被如图1中所见地沿向右方向输送。

在如下位置上设置有分离板13：该位置处于片材输送路径上并且位于输送带8的两个相反侧中的远离带辊6的一侧上。分离板13用于将(被保持在输送带8的外周表面8a上的)片材P从外周表面8a分离。已由分离板13分离的片材P通过两对排出辊28被进一步输送。片材P在由引导件29a、29b引导的同时由排出辊28夹持，以便沿着该片材输送路径被进一步输送，并且经由设置在壳体1a的上部的开口30被排出至片材出口部31。

四个喷墨头2被布置在片材输送方向上，四个喷墨头2中的每一个喷墨头是沿主扫描方向伸长的。四个喷墨头2被固定至框架4，使得喷墨头2位于在片材输送方向上彼此邻近的相应位置。四个喷墨头2中的每个喷墨头均具有用作喷嘴开口表面2a的下表面2a，该喷嘴开口表面2a是喷射出口开口表面的一个示例，从而能够通过该喷射出口开口表面中的喷射出口开口来喷射液体，即能够通过在喷嘴开口表面2a中敞口的喷嘴来喷射墨滴。喷墨打印机1是行式彩色喷墨打印机，其中每个喷墨头2均可操作，以在沿主扫描方向伸长的喷墨区域内喷射所指定的一种颜色(品红色、青色、黄色和黑色)的墨滴。

如图1所示，在由输送带8限定的环的内侧设置有压盘9，并且该压盘9位于与四个喷墨头2相对的位置。压盘9的上表面与输送带8的上侧环部的内周表面接触，该上侧环部限定了该环的上部。输送带8的上侧环部的外周表面8a和每个喷墨头2的喷嘴开口表面2a彼此保持平行，并且以彼此之间限定有小间隙的方式对置。该小间隙构成片材输送路径的一部分。当片材P经过喷墨头2正下方时，喷墨头2中的每个喷墨头操作，以朝向片材P的上表面喷射指定颜色的墨滴。也就是说，当保持在输送带8的外周表面8a上的片材P被输送时，喷墨头2顺次操作，以喷射指定颜色的墨滴，由此能在片材P上形成所期望的彩色图像。

框架4可通过框架移动机构(未示出)竖直移动。通常，框架4位于打印位置上，在该打印位置中，四个喷墨头2被操作，以朝向片材P喷射墨滴。然而，当执行用于对各个喷墨头2的喷嘴开口表面2a进行加帽或覆盖的加帽操作时，框架4位于打印位置上侧的加帽位置。

喷墨头2中的每个喷墨头经由管(未示出)被连接到在墨容器单元1a中设置的墨容器49中的对应一个墨容器。墨容器49中的每个墨容器在其内储存有由对应的喷墨头2喷射的对应的一种颜色的墨。墨被从墨容器49中的每个墨容器经由所述管供应到对应的喷墨头2。

接下来，将描述加帽装置60，该加帽装置60可操作成对各个喷墨头2的喷嘴开口表面2a进行加帽或覆盖。在打印操作期间，加帽装置60位于非加帽位置(即非操作位置)，该非加帽位置处于喷墨头2后侧(如图1中可见)。在加帽操作期间，加帽装置60位于加帽位置(即操作位置)，从而与喷墨头2对置。如图2所示，加帽装置60具有托盘61和被固定至该托盘61的四个加帽单元62。托盘61可通过托盘移动机构(未示出)在主扫描方向上移动。四个加帽单元62被布置在副扫描方向上，使得当加帽装置60位于加帽位置时，四个加帽单元62与相应的四个喷墨头2对置。

如图2和3所示，加帽单元62中的每个加帽单元均具有帽构件72、保持器71、四个传动机构50、和固定板77。帽构件72与保持器71彼此合作，以构成帽结构。固定板77构成支撑构件。帽构件72由橡胶、树脂或其他可弹性变形的材料制成，并设置用于给对应的喷墨头2的喷嘴开口表面2a进行加帽或覆盖。帽构件72包括底板部72a和框架形突起72b(见图7)。底板部72a大致具有矩形形状，并在主扫描方向上伸长。突起72b从底板部72a突出。突起72b具有使得其至少能够围绕对应喷墨头2的喷嘴开口表面2a的喷墨区域的平面构造。底板部72a和框架形突起72b共同形成凹部73。在凹部73的底部上设置有帽片74，并且帽片74具有多个凹槽，所述多个凹槽均在副扫描方向上伸长。被形成在帽片74中的凹槽被布置成两行，每一行均在主扫描方向上延伸。已排入该凹部73中的墨沿着帽片74的凹槽流动，并通过帽片74的排出口(未示出)和帽构件72的排出通道(未示出)被排到外部。

保持器71是由树脂制成的加强构件，并且被设置用于从帽构件72的下侧保持该帽构件72。保持器71具有定位孔75a、75b，所述定位孔75a、75b在保持器71的上表面中开口并且位于保持器71的在主扫描方向上彼此相反的两个相应端部。在加帽操作中，喷墨头2的相应定位销2b(见图7)被插入到定位孔75a、75b中，以便相对于喷墨头2的喷嘴开口表面2a准确地定位该帽构件72。定位销2b设置在喷墨头2上，并且位于喷嘴开口表面2a的在主扫描方向上彼此相反的两个相应侧。此外，保持器71具有五个凸起(见图3)，这五个凸起被布置成在主扫描方向上延伸的一排，并且在主扫描方向上彼此间隔开预定的间距。这五个凸起中的每个凸起从保持器71的下表面向下突出。在这五个突起中的每个突起的远端部中设置有钩71a。

固定板77被固定至托盘61并与保持器71对置，该固定板77是由树脂制成的板构件。固定板77具有用作挤压力承受部的底表面，该挤压力承受部被构造成：在加帽操作期间，承受从托盘61向该挤压力承受部施加的挤压力(作为从喷嘴开口表面2a向帽构件72施加的挤压力的反作用)。此外，固定板77具有五个引导部77a(见图3)，这五个引导部77a被布置成在主扫描方向上延伸的一排并且在主扫描方向上彼此间隔开预定的间距。五个引导部77a中的每个引导部与上述五个凸起中的对应一个凸起对置，并从固定板77的上表面向上突出。在这五个引导部77a中的每个引导部中，设置有竖直延伸并具有矩形形状的孔(见图7)，使得上述五个凸起中的对应一个凸起的钩71a被接合在该孔中。钩77a可在引导部77a的该孔中竖直滑动，由此，保持器71可相对于固定板77竖直移动。通过钩71a与引导部77a的所述孔的上端接触，保持器71离开固定板77的移动受到限制(见图7)。

四个传动机构50在被夹持于固定板77和保持器71之间的同时被布置在主扫描方向上。如图4A和4B所示，传动机构50中的每个传动机构具有框架51、一对枢转构件52和作为弹性构件的螺旋弹簧54。框架51具有底板51a，框架51在该底板51a处被固定至固定板77。框架51具有一对侧板51b，该对侧板51b在主扫描方向上伸长并从底板51a的在副扫描方向上彼此相反的两个相应端部向上延伸。在副扫描方向上延伸的(在加帽操作期间与喷嘴开口表面2a保持平行的)两个轴51c在它们的沿纵向相反的两端部处被固定至侧板51b。两个轴51c中的一个轴被固定至每个侧板51b的在主扫描方向上彼此相反的两个端部中的一个端部。两个轴51c中的另一个轴被固定至每个侧板51b的在主扫描方向上彼此相反的两个端部中的另一个端部。

该对枢转构件52设置在框架51的在主扫描方向上的两个相应侧，并且在主扫描方向上彼此对置。枢转构件52中的每个枢转构件在其横截面中大致具有U形形状，并可相对于框架51围绕轴51c枢转，该轴51c贯穿该枢转构件52的两个相应侧壁的近端部。接触构件53被固定至枢转构件52的两个相应侧壁的远端部中的一个远端部。接触构件53在其远端部具有凸轮部53a，该凸轮部53a具有给定凸轮轮廓，并且与由保持器71的底表面构成的接触面71b保持可滑动接触(见图5)。枢转构件52可在由保持器71相对于固定板77的竖直移动范围限定的范围内枢转。枢转构件52中的每个枢转构件52具有两个凸轮部53a，使得四个传动机构50中的每个传动机构具有总共四个凸轮部53a。因此，四个传动机构50的总共十六个凸轮部53a与保持器71的接触面71b保持接触。可以认为各凸轮部53a与保持器71的接触面71b共同构成凸轮机构。如图3所示，在十六个凸轮部53a之中，十二个凸轮部53a位于与帽构件72的框架状突起72b相对的相应位置。请注意，这十二个凸轮部53a中的每个凸轮部不一定必须位于与框架状突起72b精确对准的相应位置，而是可位于该精确对准位置附近的相应位置。

如图4A和4B所示，两个螺旋弹簧54是把在主扫描方向上彼此相对的一对枢转构件52互连的拉伸弹簧。如图4B所示，两个螺旋弹簧54中的每个螺旋弹簧均在其两个相反端部处被连接至弹簧支撑部52b，使得枢转构件52通过由两个螺旋弹簧54中的每个螺旋弹簧产生的收缩力而被偏压或施压从而朝向彼此枢转，所述弹簧支撑部52b被设置在各个枢转构件52的侧壁的中间部中。因此，在保持器71与固定板77之间的距离改变时，在维持所述枢转构件52之间的对称位置关系的同时、即在枢转构件52的位置相对于将相应两个螺旋弹簧54的中心互连的竖直平面保持彼此对称的同时，枢转构件52在彼此不同的各自方向上枢转。

如图5所示，不管是否正在进行加帽操作，支点-载重点连线与表面平行线共同在该支点-载重点连线与表面平行线之间限定了不大于45°的角度，其中弹簧支撑部52b用作着力点，其中该支点-载重点连线穿过支点(该支点对应于轴51c的中心)和载重点(凸轮部53a在该载重点处与接触面71b接触)，其中表面平行线穿过载重点并穿过位于平行平面上且最靠近该支点的点，并且其中该平行平面包含该载重点并与喷嘴开口表面2a平行。由螺旋弹簧54产生的弹力随着螺旋弹簧54的伸长而增大。当枢转构件52中的每个枢转构件在使得该支点-载重点连线相对于喷嘴开口表面2a的倾斜减小的方向上枢转时，螺旋弹簧54的长度增大，由此，由螺旋弹簧54产生的弹力增大。

该对枢转构件52被两个螺旋弹簧54偏压或施压，由此，各枢转构件52的凸轮部53a能向上并朝向传动机构50的内侧移动，从而描绘出圆弧路径。当凸轮部53a向上并朝向传动机构的内侧移动时，凸轮部53a在保持器71的接触面71b上朝向传动机构50的内侧、即在主扫描方向上朝向传动机构50的中心滑动的同时向上挤压该保持器71。由于保持器71被各枢转构件52的凸轮部53a向上施压或挤压，所以保持器71向上移动，由此帽构件72与固定板77之间的距离增大。因此，该对枢转构件52被两个螺旋弹簧54偏压或施压，从而在使得帽构件72与固定板77之间的距离增大的相应方向上枢转。

在加帽操作期间，当帽构件72受到喷嘴开口表面2a挤压时，固定板77的用作挤压力承受部的底表面承受挤压力，该挤压力作为从喷嘴开口表面2a施加到帽构件72的挤压力的反作用。由于由挤压力承受部承受的挤压力，接触面71b与固定板77之间的距离从距离值d减小到距离值d′(其小于所述值d)，并且枢转构件52在彼此离开的相应方向上枢转，使得上述支点-载重点连线相对于喷嘴开口表面2a的倾斜减小，并且使得支点-着力点连线(其穿过所述支点和着力点)相对于喷嘴开口表面2a的倾斜也减小。由于枢转构件52在彼此离开的相应方向上的枢转运动，枢转构件52中的一个枢转构件上的着力点与枢转构件52中的另一个枢转构件上的着力点之间的距离增大，由此，由螺旋弹簧54产生的弹力从力F2增大至力F2′。此外，各枢转构件52的凸轮部53a相对于接触面71b滑动移动，使得每个枢转构件52的凸轮部53a与接触面71b接触的点(即载重点)在离开对应的轴51c(即支点)的水平方向上移动，由此，在上述支点-载重点连线与上述表面平行线之间限定的角度从角度θ减小至角度θ′(见图5)。由于该角度减小，每个枢转构件52的枢转运动的方向变得更接近于竖直方向。在图5的视图(a)中，力F0在图5的该视图(a)所示的阶段中表示弹力F2的与每个枢转构件52的枢转运动的方向平行的分量。在图5的视图(b)中，力F0′在图5的该视图(b)所示的阶段中表示弹力F2′的与每个枢转构件52的枢转运动的方向平行的分量。此外，力F1表示力F0的竖直分量(见图5的视图(a))，而力F1′表示力F0′的竖直分量(见图5的视图(b))。如图5所示，不管由螺旋弹簧54产生的弹力如何变化，与传动机构50向上挤压该保持器71的挤压力分别对应的竖直分力F1、F1′可在量上基本相同。竖直分力F1与弹力F2之间的关系由以下表达式表示：

F1＝F2·sinθcosθ(∵sinθ＝F0/F2，cosθ＝F1/F0)

其中，上述角度θ不大于45°，角度θ的减小导致由螺旋弹簧54产生的弹力F2的增大以及sinθcosθ的减小。也就是说，随着角度θ减小，竖直分力F1与弹力F2之比减小。因此，尽管角度θ的减小导致弹力F2增大，也能够使(传动机构50向上挤压该保持器71的)上述挤压力保持基本恒定。凸轮部53a具有已调整的凸轮轮廓，使得在枢转构件52的枢转运动期间，在凸轮部53a与接触面71b维持接触的同时该保持器71受到基本恒定的挤压力F1挤压。

图6是一图表，其中，其横坐标表示固定板77的向上运动距离，而其纵坐标表示传动机构50向上挤压该保持器71的挤压力。从帽构件72与喷嘴开口表面2a接触的位置(在该图表的横坐标中以零表示)起测量该固定板77的运动距离。此外，图6的图表还指示出固定板77的运动距离与常规加帽装置中的挤压力之间的关系。在常规的加帽装置中，如在上述专利文献1中，设置有螺旋弹簧来代替该传动机构50。如图6的图表所示，在本发明中，在运动距离大于零但小于预定范围的阶段中，运动距离与挤压力成比例关系。在该阶段中，框架状突起72b以随着运动距离的增大而增大的量弹性变形，使得挤压力随着运动距离的增大而增大。然后，在运动距离处于该预定范围内的阶段中，挤压力基本保持适当的量F1。也就是说，包括凸轮部53a的传动机构50被构造成使得：在该阶段中，即使随着运动距离的增大，喷嘴开口表面2a也能够由帽构件72以基本适当量的挤压力F1(作为恒定量的挤压力)进行加帽。

因此，传动机构50被构造成：向保持器71传递由于将喷嘴开口表面2a挤压到帽构件72上而向挤压力承受部施加的挤压力，并且限制挤压力的增大和减小，使得所传递的挤压力大致保持适当的量F1。请注意，在运动距离大于预定范围的阶段中，即在传动机构50不可动的(即在传动机构50的枢转构件52不可枢转的)阶段中，运动距离与挤压力再次成比例关系。实际上，在该阶段中，框架状突起72b进一步弹性变形，并且作用在喷嘴开口表面2a上的挤压力过度增大。另一方面，如图6的图表所示，在常规的加帽装置中，不管运动距离大或小，竖直运动距离与挤压力都成比例关系。因此，在常规的加帽装置中，必须精确地控制运动距离，以建立适当量的挤压力F1。也就是说，在帽构件由诸如帽保持器的帽构件支撑构件支撑的常规加帽装置中，帽构件支撑构件必须在加帽位置中被精确定位。

将描述当喷墨打印机1不操作或当打印机1等待操作以执行打印操作时进行的加帽操作。加帽操作被执行，以利用帽构件72来对喷嘴开口表面2a进行加帽或覆盖，从而防止喷嘴内的墨的粘度增大。如上所述，在打印操作期间，加帽装置60位于非加帽位置(即非操作位置)，该非加帽位置位于的喷墨头2的后侧(如图1中可见)。在加帽操作开始时，通过框架移动机构(未示出)使四个喷墨头2向上移动。然后，通过托盘移动机构(未示出)使加帽装置60移动至加帽位置，在该加帽位置中，四个加帽单元62与相应的四个喷墨头2对置。然后，通过框架移动机构使四个喷墨头2向下移动。

图7是示出加帽操作的各个阶段的一组视图。如图7中的视图(a)所示，当四个喷墨头2向下移动时，喷墨头2的定位销2b被引入到保持器71的相应定位孔75a、75b中，由此能将帽构件72精确地定位在使得喷嘴开口表面2a能被帽构件72加帽或覆盖的相应位置。然后，如图7的视图(b)所示，当四个喷墨头2进一步向下移动时，各框架状突起72b的远端与喷嘴开口表面2a接触。在这种情况下，各框架状突起72b的远端部在接触方向上(即在帽构件72可相对于喷嘴开口表面2a移动的竖直方向上)弹性变形，以便与喷嘴开口表面2a紧密接触，由此，喷嘴开口表面2a被相应的帽构件72加帽或覆盖。然后，如图7的视图(b)和(c)所示，当四个喷墨头2在各框架状突起72b的远端部弹性变形的情况下进一步向下移动时，每个帽构件72被挤压到对应的喷嘴开口表面2a上，并且，固定板77的用作挤压力承受部的底表面承受如下挤压力：该挤压力为从喷嘴开口表面2a向帽构件72施加的挤压力的反作用。因此，保持器71向下移动，由此保持器71的接触面71b与固定板77之间的距离减小。在这种情况下，传动机构50的该对枢转构件52在彼此离开的相应方向上枢转，由此，各螺旋弹簧54的长度增大。

螺旋弹簧54中的每个螺旋弹簧的弹力随着螺旋弹簧54的长度增大而增大。该对枢转构件52在彼此离开的相应方向上枢转，使得上述支点-载重点连线相对于喷嘴开口表面2a的倾斜减小(其中，弹簧支撑部52b用作着力点，轴51c用作支点，而凸轮部52a与接触面71b接触的点用作载重点)。通过枢转构件52的枢转运动，凸轮部53a相对于接触面71b滑动移动，使得保持器71被枢转构件52以基本恒定的挤压力F1向上挤压。

在如上所述地构成的实施例中，在加帽操作期间，传动机构50被构造成：限制向帽构件72施加的挤压力的增大和减小，从而能够以被保持在给定量范围内的挤压力F1使帽构件72与喷嘴开口表面2a保持稳定接触。由于该布置结构，能够限制帽构件72以过度增大的挤压力与喷嘴开口表面2a接触，并因此能够防止帽构件72和喷嘴开口表面2a变形至异常状态。此外，能够避免挤压力不足并能在帽构件72与喷嘴开口表面2a之间可靠地建立足够的紧密度。

在上述实施例中，传动机构50具有(在主扫描方向上)彼此对置并经由螺旋弹簧54彼此连接的一对枢转构件52。螺旋弹簧54中的每个螺旋弹簧被布置成：在使载重点(由各枢转构件52的凸轮部53a提供)朝向彼此移位的相应方向上对枢转构件52施压。因此，由于该简单结构、即枢转构件52与螺旋弹簧54的组合，因为枢转构件52枢转使得(通过枢转构件52传递并在朝向帽结构的方向上作用的)帽结构方向分力随着从螺旋弹簧54向枢转构件52施加的弹力的增大而减小，所以能够限制被传递至保持器71的挤压力的波动，即，使该挤压力保持恒定。此外，由于能经由载重点(该载重点对应于各枢转构件52与接触面71b接触处的接触点)向保持器71均匀地施加挤压力，所以能使从传动机构50向保持器71施加的挤压力进一步稳定。

此外，在上述实施例中，支点-载重点连线与表面平行线共同在该支点-载重点连线与表面平行线之间限定了不大于45的角度，其中弹簧支撑部52b用作着力点，其中该支点-载重点连线穿过支点(该支点对应于轴51c的中心)和载重点(凸轮部53a在该载重点处与接触面71b接触)，其中所述表面平行线穿过载重点并且穿过位于平行平面上并且最靠近该支点的点，并且其中所述平行平面包含该载重点并与喷嘴开口表面2a平行。由于该布置结构，当保持器71与固定板77之间的距离减小时，枢转构件52能够在使(通过枢转构件52传递并在朝向帽结构的方向上作用的)帽结构方向分力减小的相应方向上可靠地枢转。因此，能在传动机构50在几何学上得到平衡的范围内启动该机构。

此外，在上述实施例中，具有给定弯曲表面的凸轮部53a被设置在各接触构件53的远端部，并且枢转构件52在凸轮部53a处与保持器71接触。由于这种仅需要设置有凸轮部53a的便宜构造的布置结构，所以当枢转构件52枢转时，能通过凸轮部53a与保持器71的接触面71b的接触(该接触使枢转构件52能平稳地枢转)来减小挤压力的波动。

此外，在上述实施例中，加帽单元62中的每个加帽单元具有在主扫描方向上布置的总共四个传动机构50，喷嘴开口表面2a中的每个喷嘴开口表面中在该主扫描方向上伸长。由于该布置结构，所以能经由在主扫描方向上彼此远离的数量增多的载重点来向保持器71的整体有效地施加挤压力。

此外，在上述实施例中，由于帽构件72是可弹性变形的构件，所以能够建立帽构件72相对于喷嘴开口表面2a构造的高度跟随性。也就是说，即使伸长的喷嘴开口表面2a例如由于其翘曲而具有不良的平面度，由于帽构件72的底板72a的适当变形，所以也能使框架状突起72b的远端部与伸长的喷嘴开口表面2a紧密接触。此外，由于能向伸长的喷嘴开口表面2a均匀地施加其量基本恒定的挤压力，所以该伸长的喷嘴开口表面2a能被帽构件72稳定地覆盖。只要存在多个载重点，就可得到该技术优点，挤压力经过所述多个载重点被传递给帽构件72，并且，不管所传递的挤压力的位置如何变化，传递至帽构件72的挤压力被保持在给定量范围内。也就是说，即使所述伸长的喷嘴开口表面2a具有不良的平面度，只要该平面度不大于图6的图表所示的上述预定范围的大小，则就能向帽构件72的整体均匀地施加挤压力F1，并且在固定板77的向上运动距离在图6所示的上述预定范围内的同时，能利用帽构件72以保持恒定的挤压力F1可靠地覆盖该喷嘴开口表面2a。

此外，在上述实施例中，所述帽结构由帽构件72和作为支撑该帽构件72的加强构件的保持器72构成，从而能够防止帽构件72过度变形。

此外，在上述实施例中，当喷嘴开口表面2a被帽构件72加帽时，枢转构件52的凸轮部53a位于与帽构件72的框架状突起72b相对的相应位置，使得能有效地向框架状突起72b施加挤压力，由此能使框架状突起72b与喷嘴开口表面2a可靠地接触。

此外，在上述实施例中，框架状突起72b的远端部可在上述接触方向上弹性变形，从而能使框架状突起72b与喷嘴开口表面2a可靠地接触。

另外，在上述实施例中，固定板77由树脂材料制成，从而能使加帽单元62总体上重量轻。

尽管上文已详细描述了本发明的当前优选实施例，但应挡理解，本发明不限于上述实施例的细节，而是可以在不偏离在权利要求中限定的本发明的范围的情况下以各种变型来体现。例如，尽管在上述实施例中，传动机构50中的每个传动机构被固定至固定板77，但如图8A所示，每个传动机构50可被固定至保持器71。在该变型的布置结构中，每个传动机构50的凸轮部53a与固定板77保持可滑动接触。请注意，每个传动机构50不一定必须被固定至固定板77，而是可简单地设置在固定板77上。

在上述实施例中，每个传动机构50由一对枢转构件52和将该对枢转构件52互连的螺旋弹簧54构成。然而，可根据需要改变每个传动机构50的构造。例如，枢转构件52可被彼此不同的相应弹簧偏压或施压。此外，如图8B所示，每个传动机构可由单个枢转构件52和对该单个枢转构件52进行偏压或施压的螺旋弹簧或弹簧54构成。此外，每个传动机构可包括弹簧单元，该弹簧单元是具有彼此不同的各自弹簧常数的多个弹簧的组合，使得向保持器71施加的挤压力不根据保持器71和固定板77之间的距离而改变。

在上述实施例中，当喷嘴开口表面2a被帽构件72加帽时，上述支点-载重点连线和上述表面平行线共同在该支点-载重点连线与表面平行线之间限定了不大于45°的角度。然而，该角度可大于45°。

在上述实施例中，被设置在每个接触构件53的远端部中的凸轮部53a具有给定凸轮轮廓。然而，凸轮部53a可具有任何期望的形状，例如简单的弯曲形状。此外，凸轮部53a可由被可旋转地保持在每个接触构件53中的辊构件或球构件提供，从而能够减小不利于凸轮部53a在保持器71的接触面71b上的滑动运动的阻力。

在上述实施例中，每个加帽单元62均包括在主扫描方向上布置的四个传动机构50，喷嘴开口表面2a在该主扫描方向上伸长。然而，在每个加帽单元62中包括的传动机构或机构50的数目可以是一个、两个、三个或超过四个。此外，多个传动机构50能以任何期望的模式布置。

在上述实施例中，整个帽构件72由弹性材料制成。然而，帽构件72可以仅有一部分由弹性材料制成。

此外，在上述实施例中，本发明应用于喷墨打印机1。然而，本发明还适用于具有如下液体喷射头的设备：该液体喷射头被构造成喷射除了墨以外的液体。

此外，在上述实施例中，本发明应用于被构造成对每个喷嘴开口表面2a进行加帽或覆盖的加帽装置。然而，本发明还适用于如下加帽装置，该加帽装置被构造成对对象的除了喷嘴开口表面2a以外的表面进行加帽或覆盖。

Claims (14)

1.一种加帽装置，包括：

帽结构，所述帽结构能相对于对象在朝着所述对象的表面的接触方向上移动以与所述表面接触，从而覆盖所述对象的所述表面；

传动机构，所述传动机构被构造成向所述帽结构传递使所述帽结构到达所述表面的挤压力；

支撑构件，所述支撑构件支撑所述传动机构；并且

所述传动机构被构造成限制所述挤压力的增大和减小，使得在所述帽结构与所述表面接触的同时，至少当所述帽结构与所述支撑构件之间沿所述接触方向的距离在给定距离范围内时，传递至所述帽结构的挤压力被保持在给定量范围内。

2.根据权利要求1所述的加帽装置，其中所述支撑构件包括挤压力承受部，所述支撑构件在所述挤压力承受部处承受所述挤压力。

3.根据权利要求1或2所述的加帽装置，

其中所述传动机构包括：

枢转构件，所述枢转构件由轴保持，并能绕所述轴的与所述对象的所述表面平行的轴线枢转，所述轴相对于所述帽结构和所述支撑构件中的一个固定，所述传动机构被构造成在所述枢转构件接触所述帽结构和所述支撑构件中的另一个的同时，当所述枢转构件绕所述轴线枢转时，所述传动机构改变所述帽结构与所述支撑构件之间的距离；以及

弹性构件，所述弹性构件迫使所述枢转构件在增大所述帽结构与所述支撑构件之间的距离的方向上枢转，

并且其中，通过所述枢转构件的枢转运动，所述弹性构件以随着支点-着力点连线相对于所述对象的所述表面的倾斜减小而增大的弹力对所述枢转构件施压，所述支点-着力点连线穿过支点和着力点，所述支点是所述轴线与所述枢转构件的交点，所述着力点是所述弹力被从所述弹性构件施加到所述枢转构件的点。

4.根据权利要求3所述的加帽装置，

其中，所述传动机构包括每个均由所述枢转构件提供的两个枢转构件，

并且其中，所述弹性构件迫使所述两个枢转构件中的每一个枢转构件在使得对所述两个枢转构件中的所述每一个枢转构件施加所述弹力的着力点朝向对所述两个枢转构件中的另一枢转构件施加所述弹力的着力点移动的方向上枢转。

5.根据权利要求3所述的加帽装置，其中，在所述帽结构与所述对象的所述表面接触的同时，支点-载重点连线与表面平行线共同在所述支点-载重点连线与所述表面平行线之间限定不大于45°的角度，所述支点-载重点连线穿过所述支点和如下接触点，在所述接触点处，所述枢转构件接触所述帽结构和所述支撑构件中的所述另一个，所述表面平行线穿过所述接触点和支点最近点，所述支点最近点位于包含所述接触点且平行于所述表面的平面上，且最靠近所述支点。

6.根据权利要求3所述的加帽装置，其中所述枢转构件包括具有给定凸轮轮廓的凸轮部，并且在所述枢转构件的所述凸轮部处，所述枢转构件接触所述帽结构和所述支撑构件中的所述另一个。

7.根据权利要求1或2所述的加帽装置，包括每个均由所述传动机构提供的多个传动机构，

其中所述帽结构在给定方向上伸长，从而覆盖在所述给定方向上伸长的所述表面，

并且其中所述多个传动机构被布置在所述给定方向上。

8.根据权利要求7所述的加帽装置，

其中所述帽结构包括与所述对象的所述表面接触的帽构件，

并且其中所述帽构件是可弹性变形的构件。

9.根据权利要求8所述的加帽装置，

其中，所述帽结构还包括加强构件，所述加强构件被附接至所述帽构件，从而加强所述帽构件，

并且其中，所述多个传动机构中的每个传动机构与所述加强构件接触，从而将所述挤压力传递至所述帽构件。

10.根据权利要求1或2所述的加帽装置，

其中，所述帽结构具有底板部和框架状突起部，所述框架状突起部从所述底板部突出且与所述对象的所述表面接触，

并且其中所述枢转构件包括接触部，在所述接触部位于沿所述接触方向与所述帽结构的所述框架状突起部相对的位置处的同时，所述接触部与所述帽结构接触。

11.根据权利要求1或2所述的加帽装置，

其中所述帽结构具有底板部和框架状突起部，所述框架状突起部从所述底板部突出且与所述对象的所述表面接触，

并且其中所述帽结构的所述框架状突起部能在所述接触方向上弹性变形。

12.根据权利要求1或2所述的加帽装置，其中所述支撑构件是由树脂制成的构件。

13.根据权利要求1或2所述的加帽装置，其中所述帽结构与作为所述对象的所述表面液体喷射头的喷射出口开口表面接触，喷射出口在所述喷射出口开口表面中开口，使得液体被通过所述喷射出口从所述液体喷射头喷射出。

14.一种液体喷射设备，包括：

液体喷射头，所述液体喷射头包括喷射出口开口表面，喷射出口在所述喷射出口开口表面中开口，使得液体被通过所述喷射出口从所述液体喷射头喷射出；

如权利要求1或2所述的加帽装置，使得所述帽结构与作为所述对象的所述表面的所述喷射出口开口表面接触；并且

至少所述液体喷射头和所述支撑构件中的一个能够相对于所述液体喷射头和所述支撑构件中的另一个在所述接触方向上移动。

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